5.1.3 不同价态含硫物质的转化
(30分钟 100分)
班级 姓名 成绩
【课时目标】
基础 达标 1.结合实例了解硫元素及其化合物在自然界中的存在形式及转化 2.能从物质分类、元素化合价的角度,依据元素周期律,预测物质的化学性质,并能设计实验进行初步验证及解释
素养 突破 能依据物质及其变化的信息构建模型,预测物质的性质及其转化关系,培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(6分)将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应以回收S,其物质转化如图所示。其中氧化还原反应共有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(6分)实验室可以用无色的酸性Na2S2O8(S的化合价为+6)溶液来检验Mn2+,原理为2Mn2++5S2+8H2O16H++10S+2Mn。下列说法不正确的是 ( )
A.Na2S2O8中-2价的氧与-1价的氧的个数之比为3∶1
B.Na2S2O8在酸性环境中的氧化性比Mn还要强
C.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1
D.滴加酸性Na2S2O8溶液,若溶液变为紫红色,则待测液中有Mn2+
3.(6分)下列试剂不能用来鉴别SO2和H2S的是 ( )
A.新制氯水 B.品红溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硫酸铜溶液
4.(20分)复旦学者发现的硫化氢(H2S)“保护作用”机制对我国研制治疗心血管疾病和代谢综合征的新药有重要意义。根据物质的类别和元素的化合价,可以预测硫化氢气体的性质,请按要求回答下列问题:
(1)从组成元素看,H2S属于非金属氢化物,氢化物的稳定性:H2S (填“>”、“<”或“=”)HCl。
(2)H2S溶于水能微弱电离出H+,H2S属于二元弱酸,写出H2S与足量NaOH反应的离子方程式: 。
(3)从S元素的化合价角度分析,H2S具有 ,请用化学方程式表示: (任写一个)。
(4)H2S有剧毒,不能排放到空气中,可以用CuSO4溶液吸收,请写出该复分解反应的化学方程式: 。
B级 素养提升题
5.(6分)下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.将少量的SO2通入K2S溶液中:SO2+2S2-+2H2O3S↓+4OH-
B.将少量的Cl2通入Na2SO3溶液中:Cl2+S+H2OS+2Cl-+2H+
C.硫化亚铁与浓硫酸混合加热:2H++FeSH2S↑+Fe2+
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+4H++2Mn5S+2Mn2++2H2O
6.(6分)按如图所示装置进行实验,将产生的气体持续通入с中,最终出现浑浊。下列组合符合要求的是 ( )
a中试剂 b中试剂 c中溶液
A 稀硫酸 Na2S固体 Na2SO4溶液
B 稀硫酸 CuS固体 CuSO4溶液
C 稀硫酸 HgS固体 FeSO4溶液
D 稀硫酸 FeS固体 Fe2(SO4)3溶液
7.(6分)工业上除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取石膏的常用流程如图:
下列说法错误的是 ( )
A.Mn(OH)2在过程Ⅰ中作还原剂,S2在过程Ⅱ中是氧化产物
B.过程Ⅰ、Ⅱ中起催化作用的物质是Mn(OH)2,而Mn是中间产物
C.过程Ⅰ和过程Ⅱ的总反应的离子方程式为2O2+2S2-+H2OS2+2OH-
D.0.15 mol S2-被O2氧化为S,理论上需要标准状况下3.36 L O2
8.(21分)硫及部分含硫化合物的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)上述转化中需加入还原剂才能实现的是 (填序号)。
(2)反应②的转化方法之一是S与浓硫酸在加热条件下反应,该反应的化学方程式为 。
(3)反应③可由SO2与H2S混合实现,反应的化学方程式为 。
(4)反应④可由SO2与某过氧化物化合实现,该过氧化物为 。
(5)常温下,上述转化中涉及的气体不能用浓硫酸干燥的是 (填化学式)。
C级 情境创新题
9.(23分)化工工程师是指解决人类在生产、生活等领域面临的化工相关问题的专业技术人才。某化学兴趣小组同学扮演化工工程师,设计实验来实现几种不同价态硫元素的转化。
试剂清单:①浓H2SO4,②稀H2SO4,③酸性KMnO4溶液,④Na2SO3溶液,⑤Cu,⑥品红溶液。
任务Ⅰ:从上述试剂中选择合适的试剂实现S(+6)→S(+4)的转化。
(1)写出实现转化的化学方程式: 。
(2)设计实验,证明实现了该转化: (写出实验操作和现象)。
任务Ⅱ:从上述试剂中选择合适的试剂实现S(+4)→S(+6)的转化。
(3)选择的试剂是 (填试剂序号)。
(4)设计实验证明实现了上述转化: (写出实验操作和现象)。
查阅资料:含硫物质存在如下转化关系。
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液S、SO2
(5)ⅰ中加入的物质是 ,该转化利用SO2是 的性质。
(6)写出反应ⅲ的离子方程式: 。
参 考 答 案
1.B 解析:由图可知,反应Ⅰ为溶液中的亚铁离子与空气中的氧气反应生成铁离子的过程,反应Ⅱ为硫化氢与铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子的过程,反应Ⅲ为溶液中的铁离子与硫化铜反应生成硫、铜离子和亚铁离子的过程,其中有2个是氧化还原反应,B项正确。
2.C 解析:Na2S2O8中S的化合价为+6,则1 mol Na2S2O8中含2 mol -1价的氧和6 mol -2价的氧,故-2价的氧与-1价的氧的个数之比为3∶1,A项正确;由反应可知Mn的化合价由+2升高为+7,而S2中只有两个O的化合价由-1降低为-2,则反应时电子转移的方向和数目为,B项正确,C项错误。
3.C 解析:SO2与氯水反应生成无色溶液,氯水与H2S反应生成黄色的S沉淀,可鉴别两种气体,A项不符合题意;SO2能使品红溶液褪色,而H2S不能,可鉴别两种气体,B项不符合题意;二者均与NaOH反应生成无色溶液,不能鉴别,C项符合题意;H2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀,SO2不与CuSO4反应,可鉴别两种气体,D项不符合题意。
4.(1)<
(2)H2S+2OH-S2-+2H2O
(3)还原性;SO2+2H2S3S+2H2O(其他合理答案也可)
(4)H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4
5.A 解析:将少量的Cl2通入Na2SO3溶液中,其离子方程式为Cl2+3S+H2OS+2Cl-+2HS,B项错误;浓硫酸具有强氧化性,硫化亚铁与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应,C项错误;SO2通入酸性KMnO4溶液反应生成Mn2+和S,根据得失电子守恒可知,其离子方程式为5SO2+2H2O+2Mn5S+2Mn2++4H+,D项错误。
6.D 解析:稀硫酸与Na2S固体反应生成H2S气体,H2S与Na2SO4溶液不反应,A项错误;稀硫酸与CuS固体不反应,B项错误;稀硫酸与HgS固体不反应,C项错误;稀硫酸和硫化亚铁反应生成硫化氢和硫酸亚铁,硫化氢和Fe2(SO4)3反应生成硫,出现浑浊,D项正确。
7.D 解析:Mn(OH)2在过程Ⅰ中作还原剂,S2在过程Ⅱ中是氧化产物,A项正确;过程Ⅰ、Ⅱ中,Mn(OH)2先消耗后生成,是催化剂,Mn先生成又被消耗,是中间产物,B项正确;过程Ⅰ和过程Ⅱ中是S2-与O2发生氧化还原反应,C项正确;S2-转化为S的过程中转移的电子数为0.15 mol×8=1.2 mol,则理论上共需要O2的物质的量为=0.3 mol,标准状况下的体积为6.72 L,D项错误。
8.(1)③⑤
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(3)2H2S+SO23S+2H2O
(4)H2O2
(5)H2S
9.(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
(3)③和④
(4)将Na2SO3溶液滴入酸性KMnO4溶液中,酸性KMnO4溶液的紫红色褪去
(5)NaOH溶液;酸性氧化物
(6)2H++S2S↓+SO2↑+H2O